(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロプレート（２）を保持するためのマイクロプレートキャリア（１）を有するマイクロプレート洗浄デバイス（１２）であって、
マイクロプレート（２）はアレイ状のウェル（３）およびフットプリントを含み、ＳＢＳ規格に係るマイクロプレートであり、
ウェル（３）は、中央部（１７）、フロア（１４）、および壁部（７）を有し、
ウェル（３）は、磁性粒子（５）を含み、
磁性粒子（５）は、サンプルを吸着した、あるいは吸着せずに液体（４）内に懸濁し、
マイクロプレートキャリア（１）は、永久磁場を形成する１０８個の永久磁石（６）を有し、
各永久磁石（６）は、磁気軸（２５）および上側表面を有し、マイクロプレート（２）のウェル（３）のフロア（１４）および／または壁部（７）上に磁性粒子（５）を集め、保持するように構成され、
マイクロプレートキャリア（１）のすべての永久磁石（６）は、ウェル（３）に向かう同一の極性を有し、
各永久磁石（６）の磁気軸（２５）は、配置されるマイクロプレート（２）のフットプリントに対して少なくとも実質的に垂直に方向に向き、
マイクロプレートキャリア（１）の永久磁石（６）は、マイクロプレート（２）がマイクロプレートキャリア（１）上の処理位置に設置され、２つの永久磁石（６）がマイクロプレート（２）の各ウェル（３）の直径方向に対向するように配置され、
マイクロプレート（２）の各ウェル（３）が該ウェル（３）に関連するマイクロプレートキャリア（１）の２つの永久磁石（６）の上側表面より上方に配置され、
永久磁石（６）は、マイクロプレートキャリア（１）に配置された、列軸（９）に沿って設けられた１列〜１２列の９６個のウェルの標準マイクロプレート（２）の磁気軸（２５）に沿って配向され、
マイクロプレート（２）の各ウェル（３）に関し、各ウェル（３）の中央部（１７）は、対応する列軸（９）に配列された各ウェル（３）に関連する２つの永久磁石（６）の中央に配置され、
２つの隣接する永久磁石（６）は、各ウェル（３）に関連して、少なくとも実質的な粒子フリー空間（８）をウェル（３）内に形成し、
少なくとも実質的な粒子フリー空間（８）は、２つの隣接する永久磁石（６）を結ぶ列軸（９）を横断するウェル（３）の実質的な直径全体に延びることを特徴とするマイクロプレート洗浄デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロプレート洗浄デバイス（１２）であって、
前記永久磁石（６）が実質的に円筒形状を有し、Ｎ極（１３）またはＳ極が、円筒形状の永久磁石の上側の円形表面にあるように配置されることを特徴とするマイクロプレート洗浄デバイス。
【請求項３】
請求項２に記載のマイクロプレート洗浄デバイス（１２）であって、
実質的な粒子フリー空間（８）は、マイクロプレート洗浄デバイス（１２）のカニューラ（１１）がウェル（３）の内部に降下して、実質的な量の磁性粒子（５）をウェル（３）からカニューラ（１１）を介して吸引することなく、液体をウェル（３）から吸引することを可能にすることを特徴とするマイクロプレート洗浄デバイス。
【請求項４】
請求項１に記載のマイクロプレート洗浄デバイス（１２）であって、
ウェル（３）のフロア（１４）は、平坦なフロア、円形状のフロア、およびＶ字状のフロアを含む群から選択されたフロアを有することを特徴とするマイクロプレート洗浄デバイス。
【請求項５】
マイクロプレート（２）を保持するためのマイクロプレートキャリア（１）を有するマイクロプレート洗浄デバイス（１２）であって、
マイクロプレート（２）は、アレイ状のウェル（３）およびフットプリントを含み、ＳＢＳ規格に係るマイクロプレートであり、
ウェル（３）は、中央部（１７）、フロア（１４）、および壁部（７）を有し、
ウェル（３）は、磁性粒子（５）を含み、
磁性粒子（５）は、サンプルを吸着した、あるいは吸着せずに液体（４）内に懸濁し、
マイクロプレートキャリア（１）は、永久磁場を形成する１０４個の永久磁石（６）を有し、
各永久磁石（６）は、磁気軸（２５）および上側表面を有し、マイクロプレート（２）のウェル（３）のフロア（１４）および／または壁部（７）上に磁性粒子（５）を集め、保持するように構成され、
マイクロプレートキャリア（１）のすべての永久磁石（６）は、ウェル（３）に向かう同一の極性を有し、
各永久磁石（６）の磁気軸（２５）は、配置されるマイクロプレート（２）のフットプリントに対して少なくとも実質的に垂直に方向に向き、
マイクロプレートキャリア（１）の永久磁石（６）は、マイクロプレート（２）がマイクロプレートキャリア（１）上の処理位置に設置され、２つの永久磁石（６）がマイクロプレート（２）の各ウェル（３）の直径方向に対向するように配置され、
マイクロプレート（２）の各ウェル（３）が該ウェル（３）に関連するマイクロプレートキャリア（１）の２つの永久磁石（６）の上側表面より上方に配置され、
永久磁石（６）は、マイクロプレートキャリア（１）に配置された、行軸（１９）に沿って設けられたＡ行〜Ｈ行の９６個のウェルの標準マイクロプレート（２）の磁気軸（２５）に沿って配向され、
マイクロプレート（２）の各ウェル（３）に関し、各ウェル（３）の中央部（１７）は、対応する行軸（１９）に配列された各ウェル（３）に関連する２つの永久磁石（６）の中央に配置され、
２つの隣接する永久磁石（６）は、各ウェル（３）に関連して、少なくとも実質的な粒子フリー空間（８）をウェル（３）内に形成し、
少なくとも実質的な粒子フリー空間（８）は、２つの隣接する永久磁石（６）を結ぶ行軸（１９）を横断するウェル（３）の実質的な直径全体に延びることを特徴とするマイクロプレート洗浄デバイス。
【請求項６】
請求項５に記載のマイクロプレート洗浄デバイス（１２）であって、
前記永久磁石（６）が実質的に円筒形状を有し、Ｎ極（１３）またはＳ極が、円筒形状の永久磁石の上側の円形表面にあるように配置されることを特徴とするマイクロプレート洗浄デバイス。
【請求項７】
請求項５に記載のマイクロプレート洗浄デバイス（１２）であって、
実質的な粒子フリー空間（８）は、マイクロプレート洗浄デバイス（１２）のカニューラ（１１）がウェル（３）の内部に降下して、実質的な量の磁性粒子（５）をウェル（３）からカニューラ（１１）を介して吸引することなく、液体をウェル（３）から吸引することを可能にすることを特徴とするマイクロプレート洗浄デバイス。
【請求項８】
請求項５に記載のマイクロプレート洗浄デバイス（１２）であって、
ウェル（３）のフロア（１４）は、平坦なフロア、円形状のフロア、およびＶ字状のフロアを含む群から選択されたフロアを有することを特徴とするマイクロプレート洗浄デバイス。
【請求項９】
請求項１または５に記載のマイクロプレート洗浄デバイス（１２）を用いてマイクロプレート（２）を処理する方法であって、
・サンプルを吸着した、あるいは吸着せずに液体（４）内に懸濁する磁性粒子（５）を含むウェル（３）を有するＳＢＳ規格に係るマイクロプレート（２）を、マイクロプレート洗浄デバイス（１２）のマイクロプレートキャリア（１）上の処理位置に設置するステップと、
・各ウェル（３）に関連する２つの隣接する永久磁石（６）を用いて、実質的な粒子フリー空間（８）をマイクロプレート（２）の各ウェル（３）内に形成するステップと、
実質的な粒子フリー空間（８）は、２つの隣接する永久磁石（６）を結ぶ列軸（９）または行軸（１９）に沿ってウェルを横断する実質的に直径全体に延び、
・マイクロプレート洗浄デバイス（１２）の少なくとも１つのカニューラ（１１）を、各ウェルの実質的な粒子フリー空間（８）内に降下させるステップと、
・カニューラ（１１）を用いて吸引すべきマイクロプレート（２）のウェル（３）内のフロア（１４）および／または壁部（７）に保持された実質的な量の磁性粒子（５）を吸引することなく、ウェル（３）内の大部分の液体を吸引するステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、
磁性粒子（５）は、各ウェル（３）のフロア（１４）および／または壁部（７）の同一位置に吸着され、保持され、
マイクロプレート洗浄デバイス（１２）は、吸引カニューラ（１１）のカニューラアレイを含む洗浄ヘッドを有し、
洗浄ヘッドの各吸引カニューラ（１１）は、磁性粒子に関する完全に同一の位置およびウェル（３）からの液体を吸引する完全に同一の状況を提供することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法であって、
マイクロプレート洗浄デバイス（１２）の少なくとも１つのカニューラ（１１）を用いて、再懸濁した液体（４）がマイクロプレート（２）のウェル（３）内に注入され、
注入された液体（４）の乱流により、マイクロプレート（２）のウェル（３）のフロア（１４）および／または壁部（７）上に保持された磁性粒子（５）が再懸濁することを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の方法であって、
磁性粒子（５）に吸着したサンプルを溶出するために、マイクロプレート洗浄デバイス（１２）の少なくとも１つの吸引カニューラ（１１）をウェル（３）内の実質的な粒子フリー空間（８）に降下させるとともに、マイクロプレート（２）の各ウェル（３）のフロア（１４）および／または壁部（７）上に集められ、保持された実質的な量の磁性粒子（５）を吸引カニューラ（１１）より吸引することなく、大部分の液体を吸引することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、
マイクロプレート洗浄デバイス（１２）の少なくとも１つの吸引カニューラ（１１）を用いて、溶離剤（４’）をマイクロプレート（２）の各ウェル（３）内に注入し、注入された溶離剤（４’）による乱流により、マイクロプレート（２）のウェル（３）のフロア（１４）および／または壁部（７）上に保持されていた磁性粒子（５）を再懸濁させ、サンプルを磁性粒子から分離することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項９に記載の方法であって、
少なくとも１つの吸引カニューラ（１１）は、マイクロプレート（２）が円形状フロアまたはＶ字状フロアのウェルを有するとき、そのウェルの中央部（１７）に降下させ、またはマイクロプレート（２）が平坦フロア状のウェルを有するとき、そのウェルの周縁部（１８）に降下させることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１１に記載の方法であって、
マイクロプレート（２）が撹拌デバイス（２４）上に搬送され、再懸濁が撹拌デバイスを用いて支援されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプルの吸着した、あるいは吸着していない磁性粒子がウェル内の液体中に懸濁するマイクロプレートのためのマイクロプレートキャリアに関するものである。マイクロプレートキャリアは磁場を形成する永久磁石を有し、これにより磁性粒子をマイクロプレートのフロアおよび／またはウェル上に集合させ、保持することができる。少なくとも一部の液体を吸引するためのマイクロプレート洗浄デバイスのカニューラを、集合させた磁性粒子に接触することなく、ウェルの内部に降下させることができる。さらに本発明は、これに対応する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体から磁性粒子を分別するための、部分的に自動化された数多くのデバイスが知られている。利用される磁石は、たとえばマイクロプレートの各ウェルの直下に配置された環状磁石である。ただし、こうした環状磁石には問題があり（たとえば欧州特許第0589636 B1号（特許文献１）参照されたい。）、すなわち最適化された手法では、特定のタイプのマイクロプレート（たとえばＶ字状または円形状フロアを有するもの）しか利用できない点にある。マイクロプレートまたは他の容器のウェルに側方から接近する磁性プレートのさまざまな形状が知られている（たとえば国際特許公開02/055206号（特許文献２）を参照されたい。）。
【０００３】
別のデバイスは、マイクロプレートの各ウェルの下方に同軸上に配置された永久磁石を有する。しかし、こうしたデバイスにおいては、集合した磁性粒子がウェルのフロア全体または少なくともウェル内の最底部（および好適な吸引位置）を占有するといった問題を有する。その結果、液体が比較的に大容量にウェル内に残り、磁性粒子を実質的に損失することなく液体を吸引することができないといった問題がある。加えて、相当量の液体が残るために、液体を十分に置換することができず、効率よく洗浄することができない。
【０００４】
この種のマイクロプレートのためのキャリアが、たとえば米国特許第5,779,907号（特許文献３）で広く知られている。この特許文献３は、相対的に固定した位置にあるマイクロプレートのためのキャリアとして具現化され、４×６アレイで配列された複数の円筒状磁石を有するマイクロプレートのための磁性セパレータを開示している。これらの磁石は、マイクロプレートの４つのウェルの間にある直近の空間に下方から磁力が貫通し、マイクロプレートのウェル内の液体には接触することがない。この磁石により、ウェル内の液体に懸濁する磁性粒子がウェル内の壁部に集合するので、洗浄ユニットのカニューラを集合した磁性粒子と接触させることなく、ウェルの内部に降下させることができる。
【０００５】
同様のキャリアが英国特許公開第2300258号（特許文献４）に開示され、特許文献４には、９６ウェルのマイクロプレートと透明ベースプレートとを有する磁性分別デバイスが記載されている。マイクロプレートの領域（「フットプリント（footprint）」ともいう。）の大きさに適した複数の磁石がベースプレートに固定されている。各磁石は、マイクロプレートの４つのウェルにより包囲されるようにベースプレート上に対称的に配置されている。磁石によりウェル内の液体に懸濁する磁性粒子をウェル内の壁部に集合させて、ウェル内の液体内容物に光照射して、検出器により視覚的に検査できるようにする。
【０００６】
上記の先行技術文献に記載された２つのマイクロプレート用キャリアは、磁性粒子がマイクロプレートのウェル内の異なる位置に集合するという問題点を有し、その結果、たとえば洗浄プロセスの自動化がより困難なものとなってしまう。液体を自動的に吸引するためには、好適には、ウェルのフロアの中央部のみにアクセス（接近）できるようにする。ただし、平坦なフロアウェルを有するマイクロプレートを用いた場合に、中央部のみを吸引すると洗浄効果が損なわれる。
【０００７】
【特許文献１】欧州特許第0589636 B1号
【特許文献２】国際特許公開02/055206号
【特許文献３】米国特許第5,779,907号
【特許文献４】英国特許公開第2300258号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、先行技術で知られている問題点を解消または少なくとも極力緩和する択一的なデバイスを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的は、独立請求項１の構成要件による第１の態様により実現されるものであり、マイクロプレートのためのマイクロプレートキャリアが提案されている。サンプルの吸着した、あるいは吸着していない磁性粒子がマイクロプレートのウェル内の液体中に懸濁する。マイクロプレートキャリアは磁場を形成する永久磁石を有し、この永久磁石はマイクロプレートのウェルのフロアおよび／または壁部上に磁性粒子を集め、保持するように構成されている。本発明に係るマイクロプレートキャリアは、マイクロプレートのウェルのそれぞれに対し、ウェルの直径方向に対向して配置された２つの永久磁石を有し、これらの２つの永久磁石がウェルに向かう同一の極性を有し、その磁気軸が配置されるマイクロプレートのフットプリントに対して少なくとも実質的に垂直方向にあることを特徴とするものである。
【００１０】
上述の目的は、独立請求項９の構成要件による第２の態様により実現されるものであり、マイクロプレートを処理する方法が提案されている。このマイクロプレートを処理する方法において、マイクロプレートは、サンプルの吸着した、あるいは吸着していない磁性粒子が液体中に懸濁するウェルを有し、マイクロプレートは、磁場を形成する永久磁石を有するマイクロプレートキャリア上に載置され、永久磁石を用いてマイクロプレートのウェルのフロアおよび／または壁部上に磁性粒子を集め、保持する。本発明に係る方法によれば、マイクロプレートキャリアは、マイクロプレートのウェルのそれぞれに対し、ウェルの直径方向に対向して配置された２つの永久磁石を有し、これらの２つの永久磁石がウェルに向かう同一の極性を有し、その磁気軸が配置されるマイクロプレートのフットプリントに対して少なくとも実質的に垂直方向にあることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
さらなる好適で発明的な構成要件が従属請求項に記載されている。本発明に係るマイクロプレートキャリアの利点は、以下の通りである。
【００１２】
任意のタイプのマイクロプレートに対して（ウェルのフロアが平坦、円形またはＶ字状であるかによらず、あるいはウェルが円錐状、円錐状または円錐台状であるかによらず）、ウェルに対して同一方向に極性配向された２つの永久磁石により、この永久磁石を結ぶ軸を横断する方向にウェルの直径全体にわたって延びる少なくとも実質的な粒子フリー空間が形成される。
【００１３】
極めて強い局在的な磁場がマイクロプレートのウェルのフロアおよび／または壁部に形成されるため、磁性粒子の大部分が永久磁石の直近の周囲に集められ、保持される。
【００１４】
任意のタイプのマイクロプレートに関し、数μｌの最小残渣容量がウェル内に残るように、液体をウェルから吸引することができる。
【００１５】
同一の形状および位置を有するすべてのウェルの内部において、マイクロプレートの吸引位置が設けられる。
【００１６】
ウェルの最底位置および／または平坦フロアのウェルの周縁部でいわゆる「横方向吸引」を自動的および任意的に実行することができる。
【００１７】
マイクロプレートのフロアがウェルの間に開口部を有するか否かは（たとえば米国特許第5,779,907号では必須要件であるが）、本発明に係るマイクロプレートキャリアの使用において影響を与えない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明について添付の概略図面を参照して以下詳細に説明するが、これらの図面は本発明の範囲を限定するものではなく、例示的な好適な実施形態を図示するものである。
【００１９】
図１は、第１の実施形態に係る１０８個の永久磁石６を有するマイクロプレートキャリア１の平面図を示すものである。マイクロプレートキャリア１は、マイクロプレート２を受容することができる。本発明によれば、アレイ状に配置された複数のウェルまたは容器を有する任意のマルチウェルプレートをマイクロプレートという。とりわけ好適なマイクロプレートは、少なくともおおよそ、米国規格協会（American National Standards Institute,  ANSI）により公開されているＳＢＳ規格に係るマイクロプレートの質量およびフットプリントを有する。
【００２０】
たとえば円形状のフロア、平坦なフロアまたはＶ字状のフロアを有するウェルが配設されたマイクロプレートが知られている。円形または正方形の断面を有するＶ字状フロアが知られており、そのフロア領域は円錐状またはピラミッド状に構成される。こうしたウェルは「ノーマルウェル」または「ディープウェル」として構成することができる。円錐台または四角台の形状を有するウェルも同様に知られている。さまざまに変化するウェル形状を有するマイクロプレートはすべて、規格化された面積、すなわち規格化された「フットプリント」を有し、アレイ上に配置された特定のウェルの軸方向の間隔が規格化されるという特徴を共有するものである。軸方向の間隔は、たとえば２４（４×６）ウェルプレートでは１８ｍｍ、９６（８×１２）ウェルプレートでは９ｍｍ、そして３８４（１６×２４）ウェルプレートでは４．５ｍｍとなる。サンプル吸着した、あるいは吸着していない磁性粒子５が、マイクロプレート２のウェル３内の液体４に懸濁している。マイクロプレートキャリア１は磁場を形成する永久磁石６を有し、この永久磁石はマイクロプレート２のウェル３のフロアおよび／または壁部７の上に磁性粒子を集合させて保持するために設けられている。本発明に係るマイクロプレートキャリア１は、マイクロプレート２のウェル３のそれぞれに対し、ウェルの直径方向に対向して配置された２つの永久磁石６を有する。これらの２つの永久磁石６は、ウェル３に向かう同一の極性を有するように配置されている。
【００２１】
これらのアレイ状に配置された数多くの永久磁石６による磁場は、図１に示すように、２つの（一対の）隣接するウェルに同時に作用し、マイクロプレートキャリア１のすべての永久磁石は同一方向に配向される。各ウェル３に関する前記２つの永久磁石６は、好適には、実質的に円筒形状を有し、配設されたマイクロプレートのフットプリントに対して実質的に垂直方向に配置された円筒形状の上側および下側の円形表面上に永久磁石の極が配置されるように構成される。すなわち、すべての永久磁石の磁気軸は、配設されたマイクロプレートの表面に対して実質的に垂直方向に配向される。
【００２２】
本発明に係るマイクロプレートキャリア１の前記２つの永久磁石６のそれぞれは、常に、少なくとも実質的にウェル３内に磁性粒子フリー空間（磁性粒子が存在しない空間）８を形成する。この磁性粒子フリー空間は、前記２つの永久磁石６を結ぶ軸９を横断する方向におけるウェル３の直径全体にわたって少なくとも実質的に広がっている。磁性粒子フリー空間８があるために、マイクロプレート洗浄デバイス１２の少なくとも１つのカニューラ１１またはピペットデバイス１６のピペット先端部１５をウェル３の内部に降下させたとき、カニューラ１１またはピペット先端部１５により相当量の磁性粒子５が吸引されることなく、吸引すべき液体４をウェル３の外部に吸引することができる。
【００２３】
本発明の第１の実施形態に係るマイクロプレートキャリア１は、９６ウェルマイクロプレート２のウェル３の直径方向に９行（横列）に配列された１０８個の永久磁石６を有する。標準的なマイクロプレートは、８×１２のウェル３からなるアレイを有し、９６個のウェルのそれぞれは、互いに対して９ｍｍの軸方向間隔を有し、８行（Ａ〜Ｈ）で１２列（１〜１２）に配列されていることが知られている。図示のように、ウェルＡ１は左上にある。列（コラム）は、コラム軸９に沿って配列されている。第１の実施形態では、永久磁石６はこれらのコラム軸９に沿って配列されている。こうした好適には円筒形状の永久磁石の中心は互いに対して９ｍｍ離間している。永久磁石は、好適には、ネオジム、鉄、ボロン（ＮｄＦｅＢ）からなり、４ｍｍの直径および５ｍｍの高さを有する。永久磁石の磁束密度は、寸法に比較して極めて強く、１テスラ以上であることが好ましい。例示的な実施形態で用いられる磁石は１．０８〜１．１２テスラの実効磁束密度を有する。
【００２４】
永久磁石６は、ウェル３内の液体４または磁性粒子５と直接的に接触することはなく、好ましくは、プレート状のマイクロプレートキャリア１内に約２ｍｍ沈降して配置されている。マイクロプレートキャリア１は、ＰＯＭ（ポリオキシメチレンまたはポリアセタール）などの形状安定性プラスティックで作製されることが好ましい。マイクロプレートキャリア１は、好適には、射出成型法を用いて作製され、永久磁石６を埋め込むための凹部が設けられる。永久磁石は、対応する凹部に嵌合挿入するか、あるいは接着剤で固定される。磁化可能な金属プレート（たとえばニッケルまたは鉄、図示せず）をマイクロプレートキャリア１の背面に固定して、永久磁石が凹部から抜け落ちたり、意図せず引き抜かれることを防止するようにしてもよい。さらに、本発明によれば、こうした金属プレートを用いて、永久磁石はマイクロプレートキャリア１に簡便な手法で取り付けられる。
【００２５】
好適には、当業者に知られているように、いわゆる「常磁性体ビーズ」が磁性粒子５として用いられる。さらに、マイクロプレート洗浄デバイス１２および／または洗浄デバイスの洗浄ヘッド１２が図１に長方形形状のものとして概略的に図示されている。このタイプの洗浄ヘッドが知られており、８つのカニューラからなるアレイを有し、たとえば列方向（ここでは列１）の各ウェル３から同時に液体４を吸引することができる。その後、これら８個のウェルに同一また別のカニューラを介して新しい液体を注入することができる。ただし、８個、１６個、９６個（すなわち１９２チャンネル）あるいは３８４個の吸引・注入カニューラを有する洗浄ヘッドが知られており、これによれば、洗浄ヘッド１２を変更することなく、マイクロプレート２のすべてのウェル３を同時に吸引して、注入することができる。磁性粒子５または「ビーズ」は、マイクロプレート２の各ウェル３内のフロアおよび／または壁部の同一位置に集められて、保持されるので、こうしたカニューラアレイを用いることは本発明に係るマイクロプレートキャリア１にとって好ましい。これは明らかに、磁性粒子の態様に関して完全に同一の状況および配置位置を洗浄ヘッド１２のすべてのカニューラ１１に提供するものであるから、カニューラアレイの制御を簡略化するものである。すべてのカニューラに対して、各ウェルから液体を吸引するための同一の最適位置を選択することができる。
【００２６】
円形状またはＶ字状のフロアを有するウェルから液体を吸引するカニューラの最適位置は、ウェル３の最低位置であり、ウェルの中央部１７の位置である。ウェルが平坦なフロアを有する場合、平坦なフロアがウェルの直径全体に及ぶものか、円錐台形状を有するウェルのフロアの小面積の中央部分だけが平坦であるかに依存してカニューラの最適位置は異なる。平坦なフロアである場合、吸引後、洗浄効率を実質的に阻害する環状残余容量が残ることがないように、フロアの端部、すなわち周縁部１８において吸引される。
【００２７】
本発明に関しては、「マイクロプレートのための洗浄デバイス」なる用語は、磁性粒子および／または磁性粒子が懸濁または結合しない生物学的サンプルがマイクロプレートのウェルから洗い流されるデバイスというものとして理解される。「洗浄」なる用語は、緩衝溶液などの液体を用いて、磁性粒子および／または生物学的サンプルを処理するすべてのステップとして認識される。
【００２８】
本発明に関しては、「洗浄効率」なる用語は、洗浄ステップの後にウェル内に残留する元の液体の容量に対する置換された液体の容量の比として理解される。できるだけ完全に置換し、そして／または吸引後にウェル内に残留する元の液体の比率をできるだけ小さくすることが好ましい。
【００２９】
図２は、図１の断面ラインＡ−Ａに沿って切断したときのマイクロプレートキャリア１の垂直断面図である。本発明に係るマイクロプレートキャリア１は磁場を形成する永久磁石６を有し、この永久磁石はマイクロプレート２のウェル３のフロア１４および／または壁部７に磁性粒子を集合させて保持するように構成されたものである。マイクロプレートキャリア１は、マイクロプレート２のウェル３のそれぞれに対し、ウェルの直径方向に互いに対向して配置された２つの永久磁石６を有する。これらの２つの永久磁石６は、ウェル３に向かう同一の極性を有するように配置されている。２つの永久磁石６は実質的な円筒形状を有するように構成され、Ｎ極１３またはＳ極（図示せず）が、常に円筒形状磁石の上側の円形表面にあるように配置される。極性が上向きか下向きかは、実際にはあまり意味がなく、むしろ本発明に係るマイクロプレートキャリア１のすべての永久磁石は同一方向の極性を有し、永久磁石６の磁気軸２５がマイクロプレート２の表面および／またはフットプリントに対して実質的に垂直方向にあることが必須である。
【００３０】
さらにマイクロプレートキャリア１は、１つの角部に隆起部２０を有し、これに対向する角部に接触圧ユニット２１を有することが好ましい。永久磁石シリンダ６の上側円形表面上に載置されたマイクロプレート２は、接触圧ユニット２１を用いて、隆起部２０に対して弾性的に押圧されると、機械的な遊びなく、マイクロプレートを正確に設定された位置に配置することができる。択一的には、上記３８４ウェルマイクロプレートに関しては、欧州特許第1186891 B1号および米国特許第7,054,001 B2号に記載されているような中央配置手段（図示せず）を用いることが好ましい。
【００３１】
マイクロプレートキャリア１は単純な支持プレートとして構成してもよい（図１を参照されたい。）。またマイクロプレートキャリアは、よく知られているようにマイクロプレートの洗浄デバイスのためのキャリッジ（carriage）として構成してもよい（図２を参照されたい。）。これらの実施形態に係るマイクロプレートキャリア１の代わりに、たとえば、いわゆる「ワークステーション（図示せず）」の作業テーブルの表面上に３つのマイクロプレートを正確な位置で支持するためのものとして知られる、いわゆる「キャリア（carrier）」として構成してもよい。
【００３２】
こうした「ワークステーション」は、サンプルの転送および操作において自動化されたシステムであることが好ましい。自動化システムにおいては、ユーザは個々の処理手順をすべて実行する必要はない。こうした既知のシステムに共通する特徴は、しばしば規格化されたマイクロプレートでサンプルを処理することである。実現可能な任意の形態マイクロプレートを利用することができるが、通常、９ｍｍの軸方向間隔を有し、８×１２パターンで規則的に配列された９６個のサンプル容器または「ウェル」を有する。複数（３８４個）のウェルを有するマイクロプレート、またはこのウェル個数の一部または密度のウェルを有するマイクロプレートが同様に用いられる。マイクロプレートを搬送する１つまたはそれ以上のロボットを用いて、複数の異なるワークステーションを連結してもよい。作業台テーブル表面上で作業するために、座標系に基づいて移動する１つまたはそれ以上のロボットを用いることができる。これらのロボットは、プレートまたは他のサンプル容器を搬送し、液体を輸送することができる。中央制御システムおよび／またはコンピュータがこれらの既知のシステムをモニタし、制御することにより、作業プロセスを完全に自動化するという利点が得られる。その結果、こうしたシステムは、人間の介在を必要とすることなく、何時間そして何日間も作動し続けることができる。
【００３３】
図２に示すマイクロプレートキャリア１は、少なくとも実質的に磁性粒子フリー空間（磁性粒子が存在しない空間）８を形成する。この磁性粒子フリー空間は、前記２つの永久磁石６を結ぶ軸を横断する方向におけるマイクロプレート２のウェル３のほぼ直径全体にわたって広がっている。マイクロプレート２がマイクロプレートキャリア１の永久磁石６上に載置され、たとえば超音波処理、振動、液体注入による乱流などによる撹拌処理がウェル３内の液体に対してなされない限り、好適に用いられるＮｄＦｅＢ系の永久磁石が強い磁力を有するため、磁性粒子は数秒から数分でフロア１４および／または壁部３上に集められ、保持される。永久磁石６の磁気軸２５が図２に明確に示されている。
【００３４】
図３は、第２の実施形態に係る１０４個の永久磁石を有するマイクロプレートキャリア１の平面図を示す。本発明に係る第２の実施形態のマイクロプレートキャリア１は、９６ウェルマイクロプレート２のウェル３の直径方向に１３列（縦列）に配列された１０４個の永久磁石６を有する。標準的なマイクロプレートは、８×１２のウェル３からなるアレイを有し、９６個のウェルのそれぞれは、互いに対して９ｍｍの軸方向間隔を有し、８行（Ａ〜Ｈ）で１２列（１〜１２）に配列されていることが知られている。図示のように、ウェルＡ１は左上にある。行（ロウ（row））は、ロウ軸１９に沿って配列されている。第２の実施形態では、永久磁石６はこれらのロウ軸１９に沿って配列されている。こうした好適には円筒形状の永久磁石の中心は互いに対して９ｍｍ離間している。
【００３５】
図３に示すマイクロプレートキャリア１は、いわゆる「ワォッシャ（washer）」、すなわちマイクロプレートの洗浄デバイスのキャリッジ（carriage）として構成され、いわゆる「プライミング（priming）」（すなわちワォッシャカニューラ１１の初期充填）を行うために用いられる媒体が集められるトラフ（樋、trough）２２を有する。図示のトラフ２２は、１６チャンネルワォッシャの１６個または３２個のカニューラのプライミングが可能となるような幅を有する。ただしピペットデバイス１６のアームが概略的に図示され、その上に少なくとも１つのピペット先端部１５が固定される。ワークスションなどのより大きいシステムとともに作業するためには、たとえば個別に上昇・下降させることができる（図示せず）８個のピペット先端部１５を有するピペットデバイス１６が同様に用いられる。ピペットヘッドは、たとえば９６個または３８４個のピペット先端部を有するものが知られている（図示せず）。本発明によれば、いずれにせよ、磁性粒子５または「ビーズ」がマイクロプレート２の各ウェル３内のフロア１４および／または壁部上に同一位置に集められ保持されるため、こうしたピペットアレイを用いることは、とりわけ好適である。これは明らかに、ピペットデバイス１６の各ピペット先端部１５が磁性粒子の配置に関して完全に同一の状況および形態を有するものであるから、ピペットアレイの制御を簡略化するものである。すべてのピペット先端部１５に対して、各ウェルから液体を吸引するための同一の最適位置を選択することができる。
【００３６】
円形状またはＶ字状のフロアを有するウェルから液体を吸引するピペット先端部の最適位置は、ウェル３の最低位置であり、ウェルの中央部１７の位置である。これは、ウェルが平坦なフロアを有する場合は当てはまらず、平坦なフロアがウェルの直径全体に及ぶものか、円錐台形状を有するウェルのフロアの小面積の中央部分だけが平坦であるかに依存してピペット先端部の最適位置は異なる。平坦なフロアである場合、吸引後、洗浄効率を実質的に阻害する環状残余容量が残ることがないように、フロアの端部、すなわち周縁部１８において吸引される。
【００３７】
上記の両方の実施形態は、サンプル吸着した、あるいは吸着していない磁性粒子５が、ウェル３内の液体中に懸濁するマイクロプレート２を処理する方法をサポートするものである。こうした方法において、マイクロプレート２は、マイクロプレートキャリア１上に載置され、キャリア１は磁場を形成する永久磁石６を有し、この永久磁石５を用いて、磁性粒子５がウェル３のフロア１４および／または壁部７上に集められて保持される。本発明に係る方法は、マイクロプレートキャリア１を用いることにより、マイクロプレート２の各ウェル３に関して、２つの永久磁石６をウェルの直径方向に対向して配置し、このとき永久磁石の同一の極性がウェル３に向くようにする。
【００３８】
図示のように、マイクロプレートキャリア１の永久磁石６を用いて、マイクロプレートキャリアの間に配列されたそれぞれのウェル３内に、少なくとも実質的に磁性粒子フリー空間が形成され、この磁性粒子フリー空間は、２つの永久磁石６を結ぶ軸９，１９を横断する方向におけるウェル３の直径全体にわたって少なくとも実質的に広がっている。
【００３９】
サンプル吸着した、あるいは吸着していない磁性粒子５を洗浄するために、好適には、マイクロプレート洗浄デバイス１２の少なくとも１つのカニューラ１１を、ウェル内３の実質的な磁性粒子フリー空間８の内部に降下させる。マイクロプレート２のフロア１４および／または壁部７上に保持された実質的な量の磁性粒子５をカニューラ１１により吸引することなく、液体４の大部分を吸引することができる。ウェル内に残った残余液体の容量は、ウェル容量のうちの数μｌに過ぎない。
【００４０】
次のステップにおいて、マイクロプレート洗浄デバイス１２の少なくとも１つのカニューラ１１を用いて、液体４をマイクロプレート２の各ウェル内に注入する。マイクロプレート２のフロア１４および／または壁部７上に保持されていた磁性粒子は、注入された液体４の乱流により再び懸濁される。
【００４１】
上述の２つのステップを複数回反復することにより、一群の磁性粒子５またはビーズを効率的に洗浄することができる。磁性粒子５に吸着したサンプル（蛋白質および／または核酸）を効率的に洗浄することができる。その後サンプルは磁性粒子５またはビーズから分離、すなわち溶出することができる。
【００４２】
磁性粒子５に吸着したサンプルを溶出するために、好適には、ピペットデバイス１６の少なくとも１つのピペット先端部１５を実質的な磁性粒子フリー空間８の内部に降下させる。マイクロプレート２のウェル３のフロアおよび／または壁部７上に保持された相当量の磁性粒子をピペット先端部１５により吸引することなく、大部分の液体を排出する。
【００４３】
次のステップにおいて、ピペットデバイス１６の少なくとも１つのピペット先端部１５を用いて、溶離剤４’（たとえば溶媒）をマイクロプレート２の各ウェル３内に注入し、液体注入による乱流により、マイクロプレート２のウェル３のフロアおよび／または壁部７上に保持されていた磁性粒子５を再び懸濁させ、サンプルを磁性粒子から分離する。
【００４４】
マイクロプレート２を一時的に振動デバイス２４上に移動させて、これを用いて磁性粒子５またはビーズの再懸濁を支援するようにしてもよい。
【００４５】
当業者には知られた任意の方法ステップ（たとえば培養ステップ）を実施してもよく、このとき、たとえばビーズ上に吸着したＤＮＡを培養器内の高温下で熱分離する。たとえば、マイクロプレートリーダ２３内での蛍光測定および吸光測定に基づいて、ビーズ上のサンプルまたは溶離剤４’中のサンプルを化学分析してもよい。サンプルは、たとえば蛋白質、ポリペプチド、またはポリヌクレオチドとして提供されるものであってもよい。さらなる処理のために、ピペットデバイス１６を用いて、溶出されたサンプルを同一または別のマイクロプレート２の少なくとも１つの他のウェル３に移してもよい。このさらなる処理は、実務的には任意に選択され、たとえばポリメラーゼ連鎖反応や、等速電気泳動法による蛋白質の検定などの既知の手法を含む。
【００４６】
マイクロプレート２のマイクロプレートキャリア１上への配置、および／またはマイクロプレートキャリア１および／またはマイクロプレート２のマイクロプレート洗浄デバイス１２への搬送またはマイクロプレート２の振動デバイス２４またはリーダ２３への搬送はそれぞれ、コンピュータ制御されたロボットアームを用いて実施されることが特に好ましい。
【００４７】
これまでマイクロプレート洗浄デバイス１２内の磁性粒子および／またはサンプルの洗浄、およびピペットデバイス１６を用いてビーズからのサンプルの溶出についてのみ詳細説明してきたが、サンプルをマイクロプレート洗浄デバイス１２内で溶出させ、あるいはピペットデバイス１６を用いて磁性粒子および／またはサンプルをマイクロプレート２のウェル３内で洗浄してもよいことは、当業者ならば明白である。こうした洗浄および溶出は、いずれにせよ手作業または自動的に行うことができる。
【００４８】
本発明に係るマイクロプレートキャリアと同一の部材または部品については、これらの部材について必ずしも詳細に説明しなくても、同一の参照符号を付して記載した。図示および／または記載された実施形態の組み合わせは、本発明の範疇に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１の実施形態に係る１０８個の永久磁石を有するマイクロプレートキャリアの平面図を示す。
【図２】図１のラインＡ−Ａに沿って切断したときのマイクロプレートキャリアの一部垂直断面図である。
【図３】第２の実施形態に係る１０４個の永久磁石を有するマイクロプレートキャリアの平面図を示す。
【符号の説明】
【００５０】
１：マイクロプレートキャリア、  ２：マイクロプレート、  ３：ウェル、  ４：液体、
４’：溶離剤、  ５：磁性粒子，  ビーズ、  ６：永久磁石、  ７：ウェルの壁部、
８：磁性粒子フリー空間、  ９：コラム軸、  １０：ウェルの直径、
１１：カニューラ、  １２：マイクロプレート洗浄デバイス，洗浄ヘッド、
１３：Ｎ極、  １４：ウェルのフロア、  １５：ピペット先端部、  
１６：ピペットデバイス，ピペットヘッド、  １７：中央部、  １８：周縁部、
１９：ロウ軸、  ２０：隆起部、  ２１：接触圧ユニット、  ２２：トラフ、
２３：リーダ、  ２４：振動デバイス、  ２５：永久磁石の磁気軸。
【図１】
0005399023.tif 000002
【図２】
0005399023.tif 000003
【図３】
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